[發明專利]一種接地殘流自適應有源全補償控制方法

有效

• 申請號: 202011361774.9
• 申請日: 2020-11-28
• 公開（公告）號: CN112769115B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 王鵬;馮光;王晗;董軒;張建文;徐銘銘;張建賓;陳明;施剛;賈雅君
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司電力科學研究院;上海交通大學;國家電網有限公司
• 主分類號: H02H9/08
• 分類號: H02H9/08
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司 41132
• 代理人: 楊小燕

本發明公開了一種接地殘流自適應有源全補償控制方法，屬于配電故障檢修技術領域，其在配電網正常運行時，殘流全補償裝置依據計算結果調整主消弧模塊的檔位，使其保持在過補償15%的位置；利用電網發生單相接地故障時的歷史故障錄波數據，估算電網各條饋線在不同單相接地故障下的基波電容電流值、各條線路的對地電容以及電流的畸變成分；利用故障線路的零序電流、正常狀態下計算出的系統對地電容、估算出的故障線路電容及該故障狀態下電流畸變的經驗值進行接地故障全電流的估算；檢測當前主消弧模塊和從消弧模塊的補償電流，應用有源逆變算法控制有源從消弧線圈實現接地殘流的全補償。本發明能夠實現配電網單相接地故障殘流的快速、實時全補償。

技術領域

本發明涉及配電故障檢修技術領域，具體是一種接地殘流自適應有源全補償控制方法。

背景技術

隨著城市配電網容量的日益增大和非線性負荷及電纜線路的大量增加，在接地故障電流幅值日益增高的同時，它所包含的殘余電流成分也隨之大幅提高，而傳統消弧線圈無法對接地故障電流中的有功分量與諧波分量進行補償，導致接地殘流難以控制在規定范圍內。較大的殘流將導致電弧無法及時熄滅，嚴重威脅電網的安全運行也對人身安全帶來巨大的威脅，因此基于接地殘流全補償的有源消弧成為亟需解決的問題。

公布號為CN 111262234 A的專利文獻公開了一種自適應全補償消弧方法，包括以下步驟:步驟S01、系統電容電流與對地漏電流參數計算，確定有源補償的參數整定值；步驟S02、單相接地故障辨識，安全可靠的啟動消弧線圈消除關隱患；步驟S03、主從消弧線圈的協同控制，以準確實現全補償；步驟S04、故障消失后從消弧線圈退出機制，防止消弧線圈誤動作，引發系統故障；步驟S05、建立自適應全補償消弧系統，從而實現自適應全補償。該發明能夠快速、準確地補償殘流，使得接地殘流限制在較小的范圍甚至完全消除，從而有效抑制電弧接地過電壓，保障設備的安全運行，減少供電中斷及發生電力事故帶來的經濟損失，同時，保證人員人身安全，提高供電的安全性和可靠性。但是，該發明未對配電網正常情況下進行過補償，未對發生故障時的電容電流進行畸變成分分析，從而該發明不能及時發現故障，并對故障進行及時全補償。

公布號為CN 110994577 A的專利文獻公開了一種消弧線圈殘余電流補償系統及方法，消弧線圈殘余電流補償系統采用整流、逆變原理，由三相交流電源經整流、逆變，產生交流電源注入電網中性點與地之間。消弧線圈殘余電流補償系統由前級三相整流橋和后級單相全橋逆變組成。前級采用三相可控整流，輸出穩定的直流電壓；后級采用單相全橋逆變，通過構建虛擬矢量，采用鎖相環得到參考角度，采用電流環調節器實現對給定電流的跟蹤。該發明電流跟蹤效果較好，對系統中的殘余電流(有功分量)具有良好的補償能力。但是，該發明同樣未能解決上述技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明針對現有技術的不足，提供的一種能夠及時發現故障，并且能夠及時自動實現殘流全補償的接地殘流自適應有源全補償控制方法。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種接地殘流自適應有源全補償控制方法，包括以下步驟：

S1：配電網正常運行時，殘流全補償裝置不斷對中性點電壓、主消弧模塊的檔位和電抗值進行檢測，估算出當前系統的對地電容值；依據計算結果調整主消弧模塊的檔位，使其保持在過補償15％的位置；

S2：利用電網發生單相接地故障時的歷史故障錄波數據，估算電網各條饋線在不同單相接地故障下的基波電容電流值、各條線路的對地電容以及電流的畸變成分；

S3：配電網發生單相接地故障時，利用消弧線圈控制器確定故障線路；

S4：利用故障線路的零序電流、正常狀態下計算出的系統對地電容、估算出的故障線路電容及該故障狀態下電流畸變的經驗值進行故障全電流的估算，得出整個系統含故障線路接地電流、含有功分量和諧波分量的故障電流；

S5：檢測當前主消弧模塊和從消弧模塊的補償電流，應用有源逆變算法生成功率器件驅動信號控制有源從消弧線圈實現全補償。